ワードあたり2のべき乗のビットは「便利」ですか？もしそうなら、なぜですか？

バイナリワードの2のべき乗のビット（バイトあたり8ビットなど）が「良いこと」または「便利だ」と主張するソースがいくつかあります。理由を指摘する情報源は見つかりません。

からバイトが8ビットである理由の歴史は何ですか？承認済みの回答を読みます。

バイナリコンピューターは、設計者が2の累乗のサイズを作成するように動機付けます。

いいけどなんで？同じ質問ですが、私が見つけた質問のコメントフィールドに：

最後の文は冗談ですか？12ビットのバイトは2のべき乗ではないため不便です。-robjb

繰り返しますが、理論的根拠はありません...

アドレスの計算は2のべき乗で非常に単純であり、小さな缶で生のトランジスタからロジックを作成する場合に重要です-マイク

バイトは最小のアドレス可能な単位なので、これはあまり意味がありません。しかし、コメントに対する賛成がたくさんあります。たぶん私は何かを見逃した。

ウィキペディアから：

8ビットの事実上の標準は、1バイトに値0〜255を許可する便利な2の累乗です。

そして、これは便利だろう...？

明確にするために、これはバイトあたりのビット数（例：8または6など）であり、バイトあたりの値数（例：2 ⁸または2 ⁶など）ではありません。混乱のため、これはWordのサイズに関するものではないことも指摘します。

私は歴史的な理由に過度に興味はありません。それらは他の場所でよく説明されています（リンクを参照）。

SOに関する関連質問：https : //stackoverflow.com/questions/1606827/why-is-number-of-bits-always-a-power-of-two

8ビットのバイトの幅は2の累乗であるため、成功したとは思いません。ビットを個別にアドレス指定したくない場合、そしてそれが現在でも過去でも一般的な機能である場合、2のべき乗を持つことは実際的には重要ではありません一部のディスクリートコンポーネントは重要でした-ハードウェアエンジニアとソフトウェアエンジニアの反射と他の目的のために馴染みのある地位にとどまることは重要です）。小文字が必要でした。つまり、当時の支配的な6ビット文字セット以外のものを意味していました。ASCIIは7ビットでしたが、ASCIIは純粋に相互交換用でした（したがって、処理のために内部コードに変換されました）ため、

小委員会は、コンピューターメーカーが7ビットコードを内部で使用するコンピューターを設計する可能性は低いことを認識しています。4ビット、6ビット、および8ビットのコードを使用する可能性が高くなります。現在、コンピューター間、およびコンピューターと関連する入出力機器間で、128を超える別個の文字を交換する必要はありません。[自然なフレームサイズが8ビットであるが、パリティが必要であるため、フレームのペイロードが7ビットだった紙テープも、ASCIIの7ビット文字を支持して引用されます。 ]（2）

ハードウェアの場合、データの75％が数値であり、BCD（3）で表されるときに一度に1バイトで2桁の10進数をパックできるため、8ビットバイトが勝ちました。

（1）たとえば、Blaauw and Brooks、Computer Architecture ; MacKenzie、Coded Character Sets、History and Developmentの両方がその主題について議論しています。

（3）X3.2の文書-ASCIIを担当する小委員会-MacKenzieが引用。

（3）再びマッケンジー。

歴史的な事故以外に、8/16/32/64ビットを使用する特別な理由はありません。私は12/24/48/96ビットが本当に便利だと思います。

テキストを処理する場合、仮想UTF-24を使用したUnicodeはUTF32よりも安価です。架空のUTF-12はすべてのシングルおよびダブルバイトUTF-8文字を12ビットに、トリプルおよびクアッドバイトUTF-8文字をすべて24ビットに格納します（範囲はわずかに2 ^ 20文字に縮小されますが、それでも4回ですrousしみなく使用されている以上）; バリアントが2つしかないため、コードはより単純になります。

浮動小数点の場合、通常は48ビットで十分です。96ビットは、80ビット拡張よりも大幅に優れています。24ビットはグラフィックに役立ちます。一部のグラフィックカードでサポートされている16ビットよりもはるかに便利です。48ビットポインターは256テラバイトを処理できます。

唯一の欠点はビット配列で、バイト位置を計算するには12で割る必要があります。それが重要だと思われる場合は、ハードウェアで12による除算を非常に効率的に実装できると確信しています。

これは、8の倍数を使用する一般的なハードウェアアーキテクチャ、たとえば32ビットおよび64ビットアーキテクチャのため便利です。これは、8ビットのデータストレージおよび送信を使用する場合の効率が向上することを意味します。

「ただし、設計上の経済性を考慮すると、1つのサイズ、または倍数または分数（約数）によってプライマリサイズに関連付けられるごく少数のサイズが強く求められます。その優先サイズがアーキテクチャのワードサイズになります。」

Word（コンピューターアーキテクチャ）

参照：バイトが8ビットである理由の歴史は何ですか？

Wikipediaのwordの記事によると、これにより、メモリのアドレス指定に関連する計算が大幅に簡単になります。

異なる精度のデータ値を保存するために、異なる量のメモリが使用されます。一般的に使用されるサイズは、通常、アドレス解決の単位（バイトまたはワード）の2の倍数です。配列内のアイテムのインデックスをアイテムのアドレスに変換するには、乗算ではなくシフト操作のみが必要です。場合によっては、この関係により除算演算の使用を回避することもできます。その結果、最新のコンピューターデザインのほとんどは、バイトサイズの2倍のワードサイズ（および他のオペランドサイズ）を持っています。

アドレス空間と密接に関連しています。アドレスバスにもう1つ追加することで、2倍のメモリ位置をアドレス指定できます。そのため、その余分な行を追加するときは、最大限に拡張して使用することもできます。

これは、1、2、4、8、16、32などの自然な進行につながります。

生産技術レベルでは、同じリソグラフィパターンを繰り返すことも簡単です。つまり、それを倍にします。1つのラッチから始めてパターンを2倍にした場合、6、10、12ではなく8を渡します。

ワード幅が常に2のべき乗であるとは限りません。私は最近、数値用に32ビットのワード幅を持つが、オペコード（48ビット幅）ではないSHArC DSPでいくつかのコーディングを行っています。

おそらく、ワード幅が2のべき乗である理由は、単一ビットをテスト（または設定、クリア、トグル）するか、指定されたビット数だけ左または右にシフト（または回転）する命令があるためです。オペコードにはビットフィールドがあり、単一ビットの位置またはシフトするビット数を指定します。ワード幅が2のべき乗の場合、このビットフィールドには、ワード全体をカバーするためにlog ₂（word_width）ビットが必要です。つまり、32ビット幅のワードには、これらの操作のオペコードに5ビットのフィールドが必要です。ワードが33ビット幅の場合、6が必要です。それ以外の場合は、ワード全体をカバーできませんが、ワードが64ビット幅の場合も同様です。

オペコードのビットは非常に価値があるため、通常は無駄になりません。次に、単語を2のべき乗の幅にするのが理にかなっています。

バイトが8ビット幅である理由は、ASCII文字（7ビット）を保持できる最小の2の累乗であるためです。